聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔/单壁碳纳米管复合材料的光物理性能研究

摘要

采用原位脱氯化氢缩合聚合法制备了聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔/单壁碳纳米管(PMOCOPV/SWNTs)复合材料. 红外光谱和拉曼光谱证实了在SWNTs表面的包覆层为PMOCOPV. 高分辨透射电子显微镜观察发现, PMOCOPV/SWNTs复合材料直径为4～7 nm, 其中PMOCOPV包覆层厚度约为2～5 nm. 紫外-可见吸收光谱表明, 随着SWNTs含量的增加, PMOCOPV/SWNTs的吸收发生蓝移且强度提高. 荧光光谱研究表明, 随着SWNTs含量的增加, PMOCOPV/SWNTs的最大发射波长发生蓝移且强度减小, SWNTs与PMOCOPV之间形成了光致电子转移体系, 使π电子离域程度增加, 导致荧光量子效率降低. 根据Eg与入射光子能量hν的关系, 拟合了PMOCOPV/SWNTs薄膜的光学禁带宽度, 发现随着SWNTs含量的增加, Eg逐渐减小. 采用简并四波混频方法测试其三阶非线性极化率χ(3), 结果表明, 随着SWNTs含量的增加, PMOCOPV/SWNTs复合体的非线性光学响应逐渐增强, 说明PMOCOPV与SWNTs之间形成了分子间光致电子转移体系, 产生了复杂的分子间π-π电子非线性运动.